Die Bewegungen der Wellen in den Ozeanen

Oceanic Wave Power ist eine Technologie, die die Meereswellen in Strom umwandelt, indem speziell entwickelte Geräte in den Ozeanen platziert werden, um die Bewegungen der Wellen einzufangen und in Strom umzuwandeln. Es gibt viele verschiedene Arten von Technologien, die elektrische Energie aus der Dynamik von Wellen gewinnen, aber die Funktionsprinzipien dieser Technologien basieren alle auf einer oszillierenden Bewegung des Meerwassers.

Wir wissen von dieser Website für alternative Energien, wie Wellenenergiegeräte funktionieren und dass Wellenenergiegeräte die kontinuierliche Auf- und Abbewegung der Wellen auf der Meeresoberfläche nutzen, die durch die Auswirkungen der Sonne und des Windes verursacht wird, die Energie übertragen, während sie sich bewegen. Aber neben dieser Auf- und Abbewegung der Wellen entlang der Wasseroberfläche können wir auch sehen, dass die Meeresoberfläche mit Wellen unterschiedlicher Form und Größe bedeckt ist.

Wellenbewegungen

Die überwiegende Mehrheit der Meereswellen entsteht durch den Wind, der sich über die Wasseroberfläche bewegt. Die Wirkung des Windes über der Wasseroberfläche lässt Wellen erscheinen, die wachsen und sich zu Wellen entwickeln, und wenn sie anhalten, zu größeren Wellen, da sie mehr Energie übertragen.

Aber Ozeanwellen können auch durch nicht solare Aktivitäten wie Erdrutsche, Erdbeben, Unterwasserausbrüche und Boote usw., insbesondere große Schiffe, erzeugt werden.

Der Meeresspiegel des Wassers in den großen Ozeanen steigt und fällt entsprechend ein vorhersagbares Muster alle 24 Stunden. Die Änderung der Wasserhöhe zwischen aufeinanderfolgenden Fluten und Ebbe wird als Bereich bezeichnet, der von einigen Zentimetern draußen in den weiten offenen Ozeanen bis zu vielen Metern an bestimmten Küstenorten variieren kann.

Kleinere Tiefwasserwellen sind die Bewegungen von Wellen draußen im offenen Ozean, während die größeren Flachwasserwellen jene Arten von Wellen sind, die sich näher an die Küste bewegen und schließlich auf den Strand stürzen.

Die Gezeitenbewegung der Ozeane der Erde (Meeresströmung genannt) folgt einem regelmäßigen Muster und nimmt die Form einer bestimmten Art von Wasserbewegung an, die als „Flutwelle“ bezeichnet wird. und als solche ist diese Bewegung eine indirekte Nutzung von Sonnenenergie. Aber eine Flutwelle betrifft nicht nur die Oberfläche der Meere und Ozeane, sondern die gesamte Wassersäule bewegt sich von ihrer Oberfläche bis zum Meeresboden mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Flutwelle durch das Heben und Senken der Ozeane.< /p>

Die Möglichkeit, diese Tiefenwasserwellen zur Stromerzeugung zu nutzen, ist seit vielen Jahren bekannt, und so gibt es unzählige verschiedene schwimmende Maschinen und Ideen, um die kinetische Energie aus den Bewegungen der Wellen zu extrahieren und jede Welle umzuwandeln Bewegung in freie Elektrizität unter Verwendung eines Generators mit Geräten, die von oszillierenden Bojen über Enten bis hin zu Schlangen und geschlossenen Kammern reichen.

Diese schwimmenden Wellenenergiegeräte sind normalerweise in seichten Gewässern mit Stützbeinen aus Stahl (oder Beton) und in großen Wassertiefen mit einer flexiblen Verbindung (normalerweise einer Kette) am Meeresboden verankert. Die Herausforderung beim Einsatz derartiger Stützen sind die dynamischen und statischen Kräfte, die durch Wellenbewegungen auf die Stützen bzw. Ketten einwirken.

Um nützliche Elektrizität zu erzeugen, müssen die relativ langsamen Auf- und Abbewegungen der Gezeiten und Wellenbewegungen in eine einzige mechanische Leistung umgewandelt werden, die verwendet werden kann, um einen elektrischen Generator mit Hunderten von Umdrehungen pro Minute zu drehen, was an sich schon eine Form erfordert des Getriebemechanismus.

Eine Ozeanwellenform

Wir haben gesagt, dass eine Ozeanwelle die vertikale Auf- und Abbewegung des Meerwassers und als solche ist Meereswellen haben die gleiche Grundform und -struktur wie viele andere Wellenarten. Die Hauptpunkte einer Wellenbewegung können wie folgt definiert werden:

Die Form einer Meereswelle

• The Crest – das ist der höchste Punkt der Welle
• Der Trog – dies ist der niedrigste Punkt der Welle
• Wellenhöhe – der vertikale Abstand zwischen der Unterseite des Tals und der Oberseite des Kamms
• Wellenlänge – as Wie der Name schon sagt, ist die Wellenlänge der horizontale Abstand von Scheitel zu Scheitel oder von Tal zu Tal einer Welle und der nächsten

Beachten Sie, dass Wellen durch die Verschmelzung mehrerer Wellen mit jeweils unterschiedlichen Wellenhöhen, Wellenlängen und Geschwindigkeiten gebildet werden können und das visuelle Erscheinungsbild und die Bewegung einer bestimmten Welle daher unregelmäßiger sind als die der einfachen Sinuswelle oben.

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Aus unserem naturwissenschaftlichen Schulunterricht wissen wir, dass die ozeanischen Gezeiten und Strömungen durch die Einwirkung der Gravitationskräfte von Sonne und Mond auf den Planeten um die Weltmeere fließen und dass wir die kinetische Energie dieses Ab- und Abschwellens nutzen können Gezeitenfluss entweder direkt oder durch Einfangen von Wasser in Gezeitendämmen, um Wasserturbinen anzutreiben.

Aber Wellen bewegen oder transportieren kein Wasser durch die Ozeane, stattdessen bewegen Wellen Energie. Während sich Wellen scheinbar vorwärts über die Wasseroberfläche bewegen, bleibt das Meerwasser mehr oder weniger an der gleichen Stelle und gibt seine Energie entlang der Linie weiter.

Stellen Sie sich das so vor: In einem Fußball- oder Fußballstadion führt die Menge eine sogenannte „mexikanische Welle“ auf, bei der die Leute nacheinander aufstehen und sich dann hinsetzen. Von weitem sieht diese Aktion so aus, als würde sich eine Menschenwelle im Stadion bewegen. Tatsächlich ist alles, was sie tun, aufzustehen und sich an demselben physischen Ort hinzusetzen. Dann gilt die gleiche Idee für ozeanische Wellen. Die Bewegung von Wellen ist keine horizontale Bewegung der Wellen über das Meer, sondern eine zyklische vertikale Auf- und Abbewegung innerhalb desselben Raums.

Aber was ist mit Surfern, warum bewegen sich Surfer entlang der Wellen, wenn die Bewegung der Wellen kein Wasser bewegt? Dies liegt daran, dass die Surfer von der Energie angetrieben oder angetrieben werden, die sich in den Wellen fortbewegt, denn wie oben erwähnt, transportieren Wellen Energie und nicht Wasser.

Wenn sich die Bewegung der Welle der Küstenlinie nähert, wird die Tiefe flacher, was dazu führt, dass die Welle langsamer wird, aber an Höhe zunimmt, wenn das Volumen des dahinter liegenden Wassers sie vorwärts drückt. Die Welle wird dann zu hoch, um sich selbst zu tragen, und die Vorderseite der Welle bricht oder bricht zusammen (was die Surfer verwenden), wodurch sie Energie und Geschwindigkeit verliert, wenn sie sich in Richtung Küste bewegt.

Die Bewegung von Wellen kann Hunderte oder Tausende von Kilometern mit wenig oder keinem Energieverlust durch die weiten offenen Gewässer der Ozeane fahren, bevor sie sich in flacheres Wasser bewegen, um ihre Energie freizusetzen, während sie Tonnen von Wasser in Richtung Küste schleudert. Die Kraft dieser Wellenkraft kann so groß sein, dass sie schließlich die Küste wegspült und Erosion verursacht.

Wellen speichern Energie sowohl als potenzielle Energie innerhalb der Masse und des Volumens des Wassers, das von der ruhigen Meeresoberfläche verdrängt wird, als auch als kinetische Energie in der Auf- und Abbewegung des Wassers selbst.

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Die Menge der übertragenen erneuerbaren Energie und damit die Bewegung der resultierenden Welle hängt von der Windgeschwindigkeit ab. Dann hängt die Höhe und Länge dieser Meereswellen in tiefem Wasser von der Dauer und Geschwindigkeit des Windes ab, der über das Oberflächenwasser weht.

Tatsächlich werden die größten und stärksten Wellen im Allgemeinen von den Passatwinden verursacht die über offene Ozeane stark in die gleiche Richtung blasen.

Daher können die Ozeane und Meere der Welt als riesige Sammler von Windenergie angesehen werden, da sie lange Zeit über die ungehinderten Weiten des Ozeans weht und diese gespeicherte Energie in seichtem Wasser freisetzt. Dann beeinflussen zwei Faktoren die Bewegungen von Wellen und zwar die Windstärke und die ununterbrochene Entfernung über der Meeresoberfläche, die der Wind wehen kann.

Wir haben gesehen, dass Meereswellen durch die Wirkung von Winden erzeugt werden, die über Wasser wehen und welche kann als erneuerbare Energiequelle genutzt werden. Wellen bieten enorme Mengen an gespeicherter Energie, aber die als Ergebnis der Wellenbewegungen verfügbare Energie ist im Vergleich zu anderen Formen ozeanischer Energiesysteme inkonsistent.

Das Wellenenergiepotenzial variiert, wie bei den meisten Formen erneuerbarer Energien, auch von Ort zu Ort, abhängig von seiner geografischen Lage, wobei eine erhöhte Wellenaktivität in den oberen und unteren Bereichen der Hemisphäre zu finden ist, die durch die vorherrschenden Westwinde (Westwinde) in diesen Regionen hervorgerufen wird. p>

Im Moment sind die Wellenbewegungen in der Lage, Navigationsbojenlampen mit Energie zu versorgen, indem sie die Auf- und Abbewegung einer am Meeresboden befestigten Boje nutzen, um einen Generator zu drehen und Strom zu erzeugen. Wenn sich jedoch die Leistungspegel der Meereswellen ändern, von Welle zu Welle oder von Stunden zu Tagen als Reaktion auf lokale Windbedingungen oder auf das Eintreffen einer Dünung von entfernten Stürmen, muss die Leistung eines jeden Wellenenergiegeräts dem Profil und den Bewegungen von folgen die Wellen, um mehr als nur kleine Mengen an Energie zu erzeugen.

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